油气集输知识点

声明：均为个人整理，仅供参考，大家努力复习，正道沧桑。PS：祝考研同学金榜题名一班肖帅绪论一、油气集输系统的功能：将分散在油田各处的油井产物加以收集；分离成原有、伴生天然气和采出水；进行必要的净化、加工处理使之成为油田商品（原油、天然气、液化石油气、天然汽油）以及这些商品的储存和运输。二、油气集输系统的工作内容和建设特点图1表示油气生产工艺的全部内容及其产品。油井生产的产物，经集中并初步分离为油、气、水三种流体。含污水经水处理后，由注水井回注地层，以保持地层的能量。原油经脱盐降低盐含量后，进行稳定或拔顶（从塔器顶部抽出轻质油蒸汽），稳定后的原油作为油田产品送往炼厂。含222HSCOHO、、的酸性湿天然气进行初步脱水，以控制对设备和管道的腐蚀。然后，脱除2HS和2CO,使天然气变为“甜”天然气（对！！！你没看错，我也没打错）。从脱出的2HS内回收硫磺，为制酸工业提供原料。2CO或回注地层、或出售、或放空。“甜”天然气需进一步脱水，并和原油稳定单元来的拔顶气汇合，在烃液回收单元将气体内较重的烃类变成液体，这项工作称天然气凝液回收，或称轻烃回收。天然气凝液加工成液化石油气（34CC、烷烃）和稳定的轻烃5C（也称天然气汽油或轻质石脑油）。液化石油气作为油田产品外销，或供石油化工厂做原料，或再气化为用户提供调峰天然气。三、油气集输系统工作内容主要内容包括：1、油井计量测出每口油井产物内的原油、天然气、采出水的产量，作为分析油藏开发动态的依据。2、集油将计量后的油井产物（油、气、水）或油水混合物集中，通过管线输送至有关站场经行处理。3、集气将油田内部一级油气分离器分离出的天然气通过管线输送至气体处理厂进行净化和加工。4、油气水分离将井流分离成原油、天然气、采出水。必要时，还需要分离出井流中所含的固体杂质。5、原油处理（脱水）含水原油经破乳、沉降、分离，脱除游离水、乳化水和悬浮固体杂质，使商品原油含水率小于规定的质量标准。6、原油稳定脱出原油内易挥发组分，使原油饱和蒸汽压等于或低于商品原油规定的标准。稳定过程中产生的呈气态易挥发组分送气体处理厂回收凝液。7、原油储存将符合商品原油标准的原油储存在矿场的原油油库中，以调节原油生产和销售间不平衡。8、天然气净化净化包括脱出天然气中的饱和水和酸性气体（2HS、2CO）。9、、天然气凝液回收油田伴生气含有较多的、容易液化的丙烷和比丙烷重的烃类，回收天然气中重烃组分凝析液，可满足商品天然气对烃露点的要求。10、凝液储存将轻烃产品储存在压力储罐中，以调节生产和销售的不平衡。11、采出水处理将分离后的油田采出水进行除油，初机械杂质，除氧，杀菌等处理。四、集气流程1、产量特别高的油井，每口井有单独的分离、计量设备，有时还有单独的油气处理设备，该流程经济性差。2、计量站集油流程，每口油井有单独的出油管线把油井产物送往（分井）计量站，在计量站内轮流计量每口井的油气产量，此后与其他油井产物汇合输往集中处理站，该流程广泛应用。3、多井串联集油流程，若干口井共用一根出油管线，将产物送往集中处理站。五、在应用计量站集油流程和多井串联集油流程时，我国石油界常按流程中最具特色的部分命名集油流程，具体有：1、按集油加热方式2、按集油管网形态3、按通往油井的管线数量4、按集油系统的布站级数注：一级半布站：是在集中处理站之外，布置若干选井点，选井点仅设分井计量用的选井阀组，不设计量分离器和计量仪表。5、按流程的密闭性六、各集油流程的特点及适用条件1、不加热集油流程：如图5，油井以单独的出油管线与计量站相连，各井产物在计量站轮流计量，计量分离器将井流分离成气、液两相分别计量气、液量后，再次混合其他油井产物汇合流至集中处理站。2、加热集油流程：如图6，在井场设加热炉提高油井井流温度后，沿出油管线流入计量站，被计量油井井流先经加热后进入计量分离器，在分离器内分成气、液两相并在计量后重新汇合，不计量的油井井流在计量站管汇处混合后，经加热并和计量油井井流混合送往下游。3、掺热水（热油）集油流程：如图7所示，油气水三相分离器分出的油井采出水（或热油）在供热站加热、增压后通过单独的管线送至计量站，经计量站阀组分配、输送到各井井口。热水（油）由井口掺入油井出油管线。4、热水、蒸汽伴热集油流程：如图8所示，热水伴热集油流程与掺水流程类似，循环水泵自水罐吸水，增压、加热后，经阀组分配、经保温的热水管线送至各井口，回水管线与油井出油管线用保温层包扎在一起，经过保温的热交换加热油井井流，达到安全集油的目的。第一章一、石油：由拉丁语“岩石”与“油”两个字拼写而成的，指具有天然产状的碳氢化合物的混合物，而同它的是气体、液体、固体（除煤以外）或他们的混合物无关。二、石油生成理论：①有机成因理论：水中的微生物死后沉积于水域的底部，随后被沉积的泥沙所掩埋，这些尸体在地下高温、高压和缺氧条件下分解成石油②无机成因理论：碳和氢在地壳内部高温、高压下由化学反应生成石油。三、油气藏分类：分为五个类型见图1-4①不饱和油藏：（a）为油中不含溶解气，这种油藏极少；（b）中为油中含有溶解气。②饱和油藏：油藏具有气顶，但原油占主要份额。原油中有溶解气，气顶气内有溶解油，如图（c）所示③油环气藏：气藏内油气两相共存，在气与水之间存在油环的少量油相，油的相对密度为0.6～0.9，如图（d）所示④凝析气藏：气藏的温度处于临界温度与临界凝析温度之间，气体内含有大量在常态下为液相的轻烃（丙烷及重于丙烷的组分），气藏内气体对水的相对密度可以达到0.4，见图（e）。⑤气藏：非甲烷烃类气体份额极少（10%），但可能含有较多量的2N和2CO，气藏常处于超临界状态，见图（f）。四、孔隙度：由于沉积条件不同，不同岩层或同一层的不同部位，单位体积岩石中孔隙体积大小各不相同，常用孔隙度表示孔隙的相对体积。若岩石孔隙体积为PV，总体积为fV，孔隙度可表示为：f=PVV若PV指岩石层孔隙体积tpV，则称绝对孔隙度，并以a表示；若PV指有效孔隙体积epV，则为有效孔隙度，以e表示。五、最终采收率：指油藏枯竭时，已开采原油累积量与油藏原始地质储量之比。=原始含有饱和度-残余油饱和度最终采收率原始含油饱和度六、水压驱动：①刚性水压驱动：当水源十分充足，采出原油所亏空的体积能及时而充分地由水源补充，油藏压力基本不变、没有弹性能量出现时，称刚性水压驱动。②弹性水压驱动：当进入油藏的水量不足以补偿产油量，油藏压力和产量下降，岩石、油、水的体积膨胀，弹性能量参与驱油时，称为弹性水压驱动。七、自喷井：在油田开采初期，油藏往往具有较大的能量，是有依靠油藏能量可由地下至地面，即为自喷井。人工举升井：在开采过程中随着油藏能量的不断的消耗，当油藏能量不足以使石油沿井筒流至地面时，必须认为的补充能量才能使石油流至地面，即为人工举升井。八、根据气油比不同，油气混合物在井筒中的流动形态，称为流型，如图1-25所示，从左至右分别为：（1）气泡流气体以气泡形式分布于原油中。（2）段塞流原油中析出大量气体，气泡合并扩大成气团，气团占据了油管的大部分通道面积，油气混合物呈气团和液柱在油管中交替流动，此时油井的生产很不顺利、有压力脉动现象。（3）乳沫状流随气量增多，气体对液体产生激烈搅拌，使液体形状很不规则。（4）环状流气量继续增多，在管子中兴星辰连续的气流，液体被挤向管壁，靠气体与液体的摩擦力使液体沿管壁向上运动，此时液相中有小气泡，气相中有雾状液滴。九、深井泵采油：①游梁式抽油机-深井泵图1-35②水力活塞泵图1-37③电动离心泵图1-39第二章一、国内外计量气体体积采用的状态标准常不同，常见的有三种①压力101.325kPa、温度20C，是我国天然气计量的法定状态；②英美法等西方国家，以1atm、60F(15C)为标准状态；③书刊中也常用101.325kPa、温度0C为标准状态。三种状态之间的转换关系为：13m（20C）=0.9853m（15C）=0.9323m（0C）。二、原油是一种极其复杂的烃类和非烃类的液态混合物，其中碳和氢的质量分别为85%、12%左右，其余的为硫、氮、氧和金属氧化物。三、原油分类：按气油比分类①死油，从油藏压力降至大气压，原油内无溶解气体析出；②黑油或称普通原油，气油比小于3563m/3m的原油；③挥发性原油，气油比在356～5883m/3m范围内的原油；④凝析气，气油比在588～89053m/3m；⑤湿气，气油比大于89053m/3m；⑥干气，不含液体的天然气。四、API相对密度：描述石油及其产品时，西方国家用API相对密度，其范围从0～100，与我国惯用的相对密度Δ的关系为141.5131.5API式中——15C，原油对同温度下的水的相对密度由上式可知，水的API为10；油品愈轻，API的相对密度越大。五、天然气溶解度：单位体积脱气原油在某一压力、温度下的溶解天然气体积数（折算成标准状态下的体积）称为天然气溶解度，或称溶解气油比，以SR表示，常以3m/3m为单位。六、倾点：在规定的实验仪器和实验条件下，试管内油品在5s内能流动的最低温度。凝点：油品在倾斜45角试管内停留1min不流动的最高温度。七、密度：若已知20C时油品密度，则在0～50C范围内、温度为t的密度可按下式计算t20=t20（）式中t、20——温度为tC和20C的原油密度，kg/3m；——温度系数，kg/（3mC），=1.828-0.0013220在20～120C范围内，原油密度为20120tt780≦20≦860，3320=3.0832.6381010860≦20≦960，3320=2.5131.9751010八、气液相平衡状态：在一定温度、压力条件下，组成一定的物系，当气液两相接触时，相间将发生物质交换，直到各相性质（如温度、压力和气、液相组成等）不再变化为止。达到这种状态时，称该物系处于气液相平衡状态。九、第三章一、什么是矿场集输管路：管路是连接油气田各种设施的纽带，从油气井到矿场原油库、长距离输油管和输气站首站之间、矿场地域内的所有输送工艺流体（原油和天然气）的管路统称为矿场集输管路。二、集输管路的分类：1、按管路内流动介质的相数，集输管路可分为单相，两相和多相流管路。2、按管路工作的范围和性质，集输管路可分为出流管、采气管，集油、集气管，输油、输气管等。3、按管路结构，集输管路又可以分为简单管和复杂管两类。三、油气混输管路：用一条管路输送一口或多口油气井所产产物的管子，只要管路内存在气液两相，都称为油气混输管路，或称两相流（油气）和多相流（油气水或油气水固）管路。二、气液含率：描述管路气液含率常用三种方式，即气液质量、体积和截面含率。1、气液质量含率：质量含气率：气相质量流量与混合质量流量之比。在水-蒸汽系统内质量含气率也称干度，或称空泡份额或空泡率。//ggxMMGG质量含液率：1//LLxMMGG。2、气液体积含率：气液体积含率：管路流通截面上气相体积流量与气液混合物总体积流量之比，即=/gQQ体积含液率：在文献中常用LR表示，1/LLRQQ。3、气液界面率：截面含气率：气相流通面积与管路总流通面积之比，又是也只某一管段内气体所占流道体积的份额。=/gAA截面含液率：文献常用LH表示，1/LLHAA。三、T-D流型划分:在上个世纪70年代，有两个英国科学家Taitel（男）和Dukler（男），他俩在玩过家家，恩？？？你懂得。看到自己家门前有根大管子，就回家拿钢锯把管子锯开了，于是得到下图。注：他俩是不是英国人我不知道，瞎编的，仅供娱乐！！分离流：包括：分层流、波浪流和环状流。气液均为连续相，管路压力较为平稳。间歇流：包括：气团流和段塞流。气体为分散相，液体为连续相，压力有较大波动。分散流：包括：汽包流，分散气泡流和弥散流。一种流体以细小颗粒分散于另一种流体内，压力比较平稳。四、多相流计算特点：1、流型变化多，2、存在相间能量消耗，3、存在相间传质，4、流动不稳定，5、非牛顿流体